偏差和啮合刚度对双圆弧齿轮冲击影响分析.doc

  偏差和啮合刚度对双圆弧齿轮冲击影响分 析# 李杨1,2，武宝林1，朱琳琳1** 5 10 （1. 天津工业大学机械工程学院 天津 300387； 2. 青岛理工大学(临沂)机电工程系 临沂 273400） 摘要：双圆弧齿轮轴节误差产生动载荷，双圆弧齿轮啮合刚度的瞬时性也会产生冲击，本文 对双圆弧齿轮轴节误差和瞬时啮合刚度对双圆弧齿轮的冲击产生的影响进行了分析，根据不 同的啮合状态建立双圆弧齿轮啮合冲击的动力学模型，建立了冲击速度计算公式，确定了冲 击发生的起始位置及其坐标公式以及冲击半径的计算公式，并分析了齿轮啮合刚度对冲击的 影响，提出了为减小啮合刚度对冲击的影响而对重合度的要求。 关键词：双圆弧齿轮；啮合冲击；轴向偏差；啮合刚度；冲击半径 中图分类号：TH132.4 15 The analysis of the impact on double circular arc gear caused by axial deviation and meshing stiffness LI yang1,2, WU Baolin1, ZHU Linlin1 (1. Department of Mechanical Engineering ,Tianjin Polytechnic University,Tianjin 300387; 20 25 30 35 40 2. Department of Mechanical and Electrical Engineering, Qingdao Technological University(Lin Yi), Linyi 273400) Abstract: The axial deviation and meshing stiffness result in impact, The effect of axial deviation and meshing stiffness on double circular arc gear were analysed in the paper. According to the mechanical dynamics and dynamics of gear system, the gear meshing impact dynamic model only considering tooth error and concave tooth as active tooth in the model, was firstly built. The reverse method and the graphing method were used to determine the starting positions of impact and to build impact radius coordinate formulas. The method of decreasing impact caused by meshing stiffness also proposed in the paper. Key words: double circular arc gear; meshing impact; axial deviation; meshing stiffness;impact radius 0 引言 双圆弧圆柱齿轮国外称为 W-N gear，在加工工艺上，仅需具有凸、凹齿廓的一把滚刀。 测量时只测凸齿齿形上的公法线长度，因此测量仪器和公法线长度计算都大为简化。作为点 [1] 轮齿上存在凸齿和凹齿，即存在两条啮合线，在啮合过程中，可以实现多点接触和多对啮合。 就目前国内对双圆弧齿轮研究来看，几何特性、结构分析、静力学强度分析，以及振动 方面的分析较为成熟，但是对双圆弧齿轮的啮合冲击分析很少，啮合冲击作为齿轮啮合过程 动态激励之一，会影响的传动系统的工作性能，使传动过程中产生振动，噪音，限制了双圆 [2] 基金项目：教育部博士点基金项目；项目名称：双圆弧圆柱齿轮传动啮合振动与冲击的研究；项目编号： 20091201110001 作者简介：李杨（1984-），男，讲师，主要研究方向双圆弧齿轮动力学分析。E-mail： yuemingxingxi_123@163.com 通信联系人：武宝林(1962-)，男，教授，博士研究生导师，现代机械传动系统设计与控制、机械动力学与 可靠性研究. wubaolin@ -1-   在双圆弧齿轮啮合过程中，由于轮齿的误差和受载变形，使得一对齿轮在进入啮合以及 退出啮合时，实际的接触点偏离理论啮合点，产生啮入和啮出冲击，统称为啮合冲击。另外 由于啮合刚度的瞬时性，不同接触点和接触对数发生变